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热再生沥青混合料设计及性能试验研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 再生沥青技术概述

1.2.2 再生沥青混合料研究现状

1.2.3 厂拌热再生沥青混合料研究现状

1.3 研究目的及内容

1.3.1 研究目的及意义

1.3.2 主要研究内容

1.3.3 技术路线

第二章 废旧沥青再生机理

2.1 沥青的老化

2.1.1 沥青老化机理

2.1.2 沥青老化的影响因素

2.1.3 沥青老化现象

2.2 沥青的再生

2.2.1 沥青的再生机理

2.2.2 沥青的再生途径

2.3 本章小结

第三章 回收沥青路面材料的试验研究

3.1 旧沥青的回收

3.1.1 旧沥青的含量测定

3.1.2 旧沥青的性质测试

3.2 RAP的级配和性能测试

3.2.1 RAP集料级配分析

3.2.2 RAP的集料性能测试

3.2.3 RAP集料的表观相对密度

3.3 本章小结

第四章 RAP掺配方式研究以及再生沥青混合料配合比设计

4.1 原材料试验与分析

4.1.1 旧料性能测试

4.1.2 新加集料性能测试

4.1.3 新加沥青性质测试

4.2 热再生沥青混合料级配设计概述

4.3 确定再生沥青混合料级配

4.4 旧料的掺配方式研究

4.4.1 旧料的三种掺配方式

4.4.2 不同旧料掺量的混合料马歇尔试验分析

4.4.3 动稳定度与马歇尔特征值的灰色关联度分析

4.4.4 马歇尔模数变异性分析

4.2.5 确定旧料的掺配方式

4.5 确定新加沥青的用量

4.6 马歇尔试验确定沥青最佳用量

4.7 本章小结

第五章 热再生沥青混合料性能分析与评价

5.1 混合料成型条件

5.2 不同旧料掺量下混合料高温性能比较

5.2.1 混合料的高温性能概述

5.2.2 试验方法

5.2.3 结果分析

5.3 不同旧料掺配率下混合料水稳定性能比较

5.3.1 混合料的水稳定性能概述

5.3.2 试验方法

5.3.3 结果分析

5.4 本章小结

第六章 厂拌热再生沥青路面施工工艺及质量控制

6.1 旧沥青路面材料的回收与预处理

6.1.1 旧沥青路面材料的回收

6.1.2 旧沥青路面材料的破碎及筛分

6.1.3 旧沥青混合料的贮存

6.2 再生沥青混合料的生产工艺

6.2.1 旧沥青混合料的预热

6.2.2 生产配料

6.2.3 再生沥青混合料的拌和

6.3 再生沥青混合料的运输、摊铺及碾压

6.4 生产技术质量控制

6.4.1 旧沥青的二次老化

6.4.2 新旧料加热温度的控制

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 研究进一步建议

致谢

参考文献

在校期间发表的论文专著及取得的科研成果

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摘要

在使用数年后,许多沥青路面逐渐发生破坏,出现裂缝、坑槽,严重时发生断裂。如果利用沥青再生技术,及时采取相应的措施对损害的路面进行维修,便可以使损害的路面继续使用,延长其使用年限。沥青路面的再生技术具有着生态效益,将废旧的路面材料再次利用,节约了大量的原材料,解决了当前资源短缺的问题。节约材料的同时降低了经济成本,带来了较好的社会效益。具有这些优点的沥青路面再生技术得到越来越多的关注,成为当今沥青路面研究中的一个热点。
  本文在前人研究出的部分成果基础上,从当前国内外的研究现状出发,分析了沥青的老化机理和再生机理;为了提高废旧沥青混合料的利用率,针对热再生沥青混合料中旧料掺配方式以及掺量问题,分析确定了旧料的掺配方式;在此基础上,通过车辙试验和冻融劈裂试验进一步研究了随着旧料掺量的变化,热再生沥青混合料高温性能以及水损害抵抗能力的变化规律。。
  文中首先总结了热再生沥青混合料的国内外的研究现状,分析了沥青的老化机理和再生机理,总结了沥青再生的技术途径。
  研究了RAP集料和旧沥青的性能,并分析了旧料级配的特点。随着RAP中集料粒径的增加,旧料中的沥青含量呈现下降的趋势。
  设计再生沥青混合料配合比时,着重研究了旧料的掺配方式,采用了灰色关联度分析方法对再生沥青混合料的动稳定度与马歇尔特征值进行了灰色关联度分析,得出影响混合料抗车辙能力的主要因素为马歇尔模数。结合马歇尔模数的变异系数结果,选择1#掺配方式(4.75mm~9.5mm集料比例少而9.5mm~13.2mm比例多)进行再生研究。
  最后验证了热再生沥青混合料的高温性能和水稳定性能。旧料的掺入可以明显改善热再生沥青混合料的高温性能。随着旧料掺量的增加,混合料的动稳定度与冻融劈裂强度比都呈现出先增加后降低的趋势。在一定的掺量范围内,旧料的掺入有利于再生沥青混合料的水稳定性能,但是需要控制好旧料的最高掺量。研究最后总结了厂拌热再生沥青路面施工工艺,并提出了再生沥青混合料新旧集料加热温度控制的建议。

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